嘉興市植物工廠生菜育苗技術(shù)——以嘉興藍(lán)城三菱植物工廠為例.pdf

2023 18 DOI 10 3865 j issn 1001 3547 2023 18 004 李其友 男 武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院工會(huì)副主 席 正高職高級(jí)農(nóng)藝師 全國(guó) 湖北省瓜 菜工廠化育苗產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理 事長(zhǎng) 湖北省園藝學(xué)會(huì)理事 湖北省西甜 瓜協(xié)會(huì)理事 中國(guó)蔬菜協(xié)會(huì)種苗分會(huì)理 事 湖北省 武漢市科技特派員 評(píng)標(biāo)專 家 引進(jìn) 消化 吸收美國(guó)speeding公司 工廠化穴盤育苗技術(shù) 促進(jìn)了武漢地區(qū) 蘆筍結(jié)構(gòu)調(diào)整和小型禮品西瓜產(chǎn)業(yè)化發(fā) 展 將穴盤育苗發(fā)展成了企業(yè)集群 嫁接 育苗技術(shù)走在全國(guó)前列 參與農(nóng)業(yè)部公 益性行業(yè)農(nóng)業(yè)科研專項(xiàng) 設(shè)施農(nóng)業(yè)高效 育苗標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝與配套設(shè)備研究與 示范 主持省市10 余項(xiàng)科研項(xiàng)目 取得 8 項(xiàng)發(fā)明專利 10 項(xiàng)實(shí)用新型專利 發(fā) 表論文10 余篇 主編 西瓜 甜瓜設(shè)施栽 培 一書 獲得過湖北省科技進(jìn)步一等 獎(jiǎng) 三等獎(jiǎng) 農(nóng)業(yè)部豐收二等獎(jiǎng) 武漢市 科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 曾被評(píng)為湖北省第六 屆優(yōu)秀科技副縣長(zhǎng) 2014 年被湖北日?qǐng)?bào) 傳媒集團(tuán)聯(lián)合省發(fā)改委 科技廳 農(nóng)業(yè) 廳評(píng)為 湖北三農(nóng)杰出人物 2016 年入 送武漢市 黃鶴英才 農(nóng)業(yè)計(jì)劃 人才 嘉興市植物工廠生菜 育苗技術(shù) 以嘉興藍(lán)城三菱植物工廠為例 姚元恒 近年來 我國(guó)生菜產(chǎn)業(yè)發(fā) 展迅速 播種面積和產(chǎn)量飛速 擴(kuò)張 1 國(guó)家也從政策層面為生 菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出指導(dǎo) 進(jìn)一 步促進(jìn)我國(guó)生菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 2 據(jù) FAO 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示 2020 年我國(guó)生菜及菊苣類播種面積 60 64萬hm 2 產(chǎn)量1 432 31萬t 在生菜產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展背景下 市場(chǎng)對(duì)于優(yōu)質(zhì)生菜苗的需求與 日俱增 培育優(yōu)質(zhì)生菜苗是高 效生產(chǎn)生菜的重要保障 生菜 的規(guī)?；N植 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)離 不開工廠化育苗技術(shù)的支持 植物工廠作為我國(guó)先進(jìn)的設(shè)施 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式 受自然條件影 響小 能夠?yàn)樽魑锾峁┚_的 生產(chǎn)計(jì)劃 促進(jìn)作物快速生長(zhǎng) 實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和多層立體式培 植 為生菜工廠化育苗奠定了 科技基礎(chǔ) 3 與傳統(tǒng)露天育苗及薄膜溫 室育苗相比 植物工廠育苗方 式具有環(huán)境控制能力優(yōu) 自動(dòng) 化程度好 集中管控方便 人力 成本節(jié)省等優(yōu)點(diǎn) 可實(shí)現(xiàn)生菜 周年化 健康綠色 持續(xù)穩(wěn)定生 產(chǎn) 在促進(jìn)生菜產(chǎn)業(yè)化及綠色 種植中起著重要作用 4 當(dāng)前 植物工廠主要分為太陽光型植 物工廠 人工光型植物工廠兩 種 嘉興藍(lán)城三菱植物工廠結(jié) 合了兩者特點(diǎn) 即利用人工光 型的育苗箱精確生產(chǎn)優(yōu)質(zhì) 健 壯良苗 再利用太陽光在大棚 中進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液栽培 可實(shí)現(xiàn)高 效率 全年栽培 1 嘉興藍(lán)城三菱植物工 廠概況 嘉興藍(lán)城三菱植物工廠已 建成面積 1 600 m 2 可年種植 12 茬 是常規(guī)種植的 4 倍 滿 負(fù)荷運(yùn)行 可實(shí)現(xiàn)蔬菜年產(chǎn)量 5萬kg以上 日常管理過程中 通過引進(jìn)良種 優(yōu)質(zhì)營(yíng)養(yǎng)液 進(jìn) 行工廠化種植 日式科學(xué)管理 逐步改變效率低 回報(bào)率低的 常規(guī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式 提高農(nóng)業(yè) 種植的科技含量和商品化蔬菜 的生產(chǎn)效率 同時(shí)采用多種物 理 農(nóng)業(yè)技術(shù)防蟲 做到無土 壤 無農(nóng)藥生產(chǎn) 為消費(fèi)者提供 安全放心的蔬菜 2 嘉興藍(lán)城三菱植物工 廠生菜育苗的關(guān)鍵技術(shù) 嘉興藍(lán)城三菱植物工廠生 菜育苗采用全封閉式的智能育 苗箱 在封閉系統(tǒng)內(nèi) 通過調(diào)節(jié) 溫度 濕度 光照 CO 2 濃度等 指標(biāo)參數(shù) 模擬植物生長(zhǎng)所需 13 2023 18 的最佳環(huán)境 實(shí)現(xiàn)生菜的周年繁 育 從播種到秧苗長(zhǎng)成 根系深 入基質(zhì)內(nèi)部 需10 14 d 可一次 性培育 3萬多株苗 種苗繁育效 率是普通溫室育苗的 8 倍以上 育苗箱內(nèi) 不受氣候影響 種子 發(fā)芽率高 在 95 以上 能培育 整齊 健康的生菜苗 17 m 2 的智 能育苗箱 年均可產(chǎn)出近 100 萬 株的生菜苗 嘉興三菱植物工廠 生菜培植主要包括播種 智能育 苗箱育苗 定植 栽培和收獲環(huán) 節(jié) 其中涉及的育苗關(guān)鍵技術(shù)包 括培養(yǎng)基的填充 穴盤覆土輔助 技術(shù) 人工照明 營(yíng)養(yǎng)液供給 立 體環(huán)境控制等 2 1 播種作業(yè) 播種前準(zhǔn)備 開始生菜 播種作業(yè)前 要做好播種所需物 料的準(zhǔn)備工作 一是播種物料 包括種子 培養(yǎng)基 育苗托盤 水 稻托盤 播種板 播種穴壓板 工 作臺(tái) 1 m 60 m 作業(yè)箱 取培 養(yǎng)基的容器 工作服 二是澆水 物料 包括噴水壺 專用肥料 三 是發(fā)芽工具 包括育苗箱 發(fā)芽 架 此外 還需要育苗托盤運(yùn)輸 用的推車 防塵口罩 防護(hù)眼鏡 和手套之類的輔助用品 種子選擇 生菜種子選 擇是播種作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 種子 選擇過程中需注意種子品種 種 子形態(tài)和種子數(shù)量 首先 品種 選擇方面 要考慮季節(jié)性 市場(chǎng) 性 可操作性及環(huán)境條件 同一 品種因?yàn)榈赜蛱匦圆煌?播種時(shí) 間也會(huì)大相徑庭 其次 生菜種 子形態(tài)方面 可以選用圓形普通 種 針形種子因出芽情況不好 不建議使用 最后 用種量方面 因種子形狀 質(zhì)量 發(fā)芽率有所 不同 一般每穴播1 6粒種子 1 張育苗盤有 288 穴 應(yīng)根據(jù)計(jì)劃 種植數(shù)量計(jì)算應(yīng)播種的育苗托 盤數(shù) 培養(yǎng)基填充及打播種穴 順序 培養(yǎng)基填充及打播種穴 順序是播種作業(yè)的重要環(huán)節(jié) 首 先 將生菜育苗托盤放在水稻托 盤內(nèi) 在育苗托盤上鋪滿培養(yǎng) 基 敲 1 2 次托盤 從而使育苗 托盤各穴充分填充培養(yǎng)基 其 次 再次添加培養(yǎng)基 平整表面 用播種壓穴板壓播種穴 基質(zhì)深 度以 7 1 mm 為宜 過深則不 利于生根 播種順序 播種順序是 播種中不可忽視的環(huán)節(jié) 首先 對(duì)打了穴的育苗托盤用播種板 進(jìn)行播種 注意播種粒數(shù)要根據(jù) 種子形狀 季節(jié) 播種穴板內(nèi)穴 徑的實(shí)際尺寸進(jìn)行調(diào)整 其次 覆培養(yǎng)基 進(jìn)行表面平整 此處 參照培養(yǎng)基使用的注意事項(xiàng) 嘉興藍(lán)城三菱植物工廠秧苗 繁育作業(yè)工序嚴(yán)密 作業(yè)密度高 空間緊湊 自動(dòng)化輔助技術(shù)不可 或缺 采用自動(dòng)化輔助技術(shù) 不但 可以有效降低人工使用 而且還 能夠提高空間利用效率 發(fā)芽處理 覆土后的育 苗托盤要用育苗專用營(yíng)養(yǎng)液定 量澆水 澆水量為每托盤800 mL 需要特別注意的是 澆水量過多 會(huì)造成發(fā)芽不良 澆水量過少 則發(fā)芽整齊度降低 澆完水的育 苗托盤放到育苗箱內(nèi)的發(fā)芽架 上 按立體式育苗箱的層架依次 擺放 用防水銀膜包裹 育苗箱 溫度控制在20 左右 最快2 d 左右就可以發(fā)芽 2 2 育苗管理作業(yè) 光照管理 發(fā)芽后的育 苗托盤放到育苗架上后 水量充 滿育苗架托盤 使培養(yǎng)基充分吸 收水分 然后設(shè)置育苗箱環(huán)境 光照時(shí)間12 h 9 00 21 00 溫 度設(shè)定為 22 CO 2 濃度設(shè)置為 1 000 mL m 3 LED 人工光技術(shù) 是嘉興藍(lán)城三菱植物工廠育苗 箱系統(tǒng)核心裝備的重要組成部 分 同時(shí) 也是種苗繁育能量消 耗的主要來源 嘉興藍(lán)城三菱植物工廠光 環(huán)境可調(diào)控性強(qiáng) 能夠從光質(zhì) 光強(qiáng)及光周期等多方面對(duì)光環(huán) 境進(jìn)行控制 同時(shí)在時(shí)間序列 上 對(duì)不同的光照因素實(shí)行優(yōu)化 組合 合成種苗繁育獨(dú)特的光配 方 形成種苗繁育所需的最佳光 環(huán)境 所以 根據(jù)不同種苗繁育 的需光特點(diǎn)和生產(chǎn)計(jì)劃 優(yōu)化光 配方參數(shù)和供應(yīng)光方式 研制出 特用節(jié)能 LED 光源 能夠很大 程度上提高種苗繁育光能轉(zhuǎn)化 率 提高種苗繁育數(shù)量 優(yōu)化種 苗繁育質(zhì)量 同時(shí) 能夠降低能 量損耗 節(jié)約生產(chǎn)成本 營(yíng)養(yǎng)液供給管理 水肥 一體化灌溉系統(tǒng)主要利用潮汐 式灌溉的方式 通過對(duì)營(yíng)養(yǎng)液供 給時(shí)間及頻次的精準(zhǔn)控制 以達(dá) 到水分和礦物元素的穩(wěn)定供給 和高效率使用 采取底面給液方 式 培養(yǎng)液 EC 值為 1 5 dS m 培 養(yǎng)液采取自動(dòng)化灌溉方式 1 d 灌1次 澆水開始時(shí)間為光照開 始時(shí)間 每個(gè)育苗架澆水時(shí)間為 10 min 采用生菜種苗繁育的特 用營(yíng)養(yǎng)液配方 可滿足種苗健康 繁育需求 保障種苗繁育的速度 和質(zhì)量 此外 利用在線營(yíng)養(yǎng)液 離子檢測(cè)系統(tǒng)和營(yíng)養(yǎng)液滅菌技 術(shù) 能夠?qū)I(yíng)養(yǎng)要素做到及時(shí)補(bǔ) 給 避免微生物及次生代謝物質(zhì) 沉淀阻礙種苗繁育 育苗層架管理 嘉興藍(lán) 城三菱植物工廠種苗繁育利用 多層立體式層架方式 采用模塊 14 化方式 能夠做到植物工廠種苗 繁育系統(tǒng)的高效組合 培植層架間距能夠靈活調(diào) 整 以滿足品類繁多的不同作物 種苗繁育所需的空間 在很大程 度上提高了空間的使用效率 此 外 苗床裝備 照明裝備和水肥 一體化灌溉裝備的分離式安裝 能夠使得苗床具備運(yùn)輸能力 便 于在播種 催芽及馴化等不同作 業(yè)環(huán)節(jié)靈活移動(dòng) 從而降低苗盤 搬運(yùn)的人工成本 環(huán)境控制管理 對(duì)于生 長(zhǎng)環(huán)境精確高效的調(diào)控 是嘉興 藍(lán)城三菱植物工廠秧苗繁育系 統(tǒng)的重要特點(diǎn) 三菱植物工廠的 外維護(hù)系統(tǒng)主要由不透光 絕緣 性強(qiáng)的材料組成 在此基礎(chǔ)上 種苗生長(zhǎng)環(huán)境下的光照 溫度 濕度 風(fēng)速 CO 2 等指標(biāo)的調(diào)節(jié) 不受外界環(huán)境的影響 利用 CFD 模型組建優(yōu)化風(fēng) 道布置 集合微環(huán)境調(diào)控方式 能夠使高密度培植空間內(nèi)溫度 濕度 風(fēng)速 CO 2 等植物生長(zhǎng)因 子保持最佳狀態(tài) 智能環(huán)境控制 利用分布式傳感器和觸點(diǎn)式調(diào) 控 形成監(jiān)控模塊和調(diào)控單元的 連接 實(shí)現(xiàn)整個(gè)種苗繁育內(nèi)部環(huán) 境的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié) 此外 水冷光源 的利用和水體循環(huán) 融合引進(jìn)室 外冷源 能夠節(jié)能降溫 減少能 量消耗 苗齡與秧苗出庫標(biāo)準(zhǔn) 發(fā) 芽后 秧苗在封閉式育苗箱育苗 13 d 左右 達(dá)到 3 葉 1 心 第 1 及第 2 真葉長(zhǎng) 3 4 cm 盤根性 好 即可出庫定植 3 植物工廠生菜育苗應(yīng)用 前景展望 作為現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的示范 植物工廠從精準(zhǔn)環(huán)境控制 資源 高效利用 安全高效生產(chǎn)及標(biāo)準(zhǔn) 化作業(yè)等應(yīng)用環(huán)節(jié) 均凸顯了其 在種苗繁育方面的優(yōu)勢(shì) 3 1 精準(zhǔn)環(huán)境控制 在植物工廠條件下 光照 溫度 濕度 CO 2 營(yíng)養(yǎng)液等可控 性高 能夠?yàn)榉N苗繁育模擬最佳 的生長(zhǎng)環(huán)境 免受時(shí)空和區(qū)域的 制約 能夠?qū)崿F(xiàn)作物周年生產(chǎn) 3 2 資源高效利用 得益于種苗各種生長(zhǎng)環(huán)境 因素的精準(zhǔn)調(diào)控 植物工廠種苗 繁育周期比傳統(tǒng)種苗繁育縮短 30 50 并且種苗優(yōu)質(zhì)高產(chǎn) 3 3 安全高效生產(chǎn) 植物工廠清潔高效的生長(zhǎng) 環(huán)境 能夠很大程度上減少蔬菜 繁育期內(nèi)病蟲害的發(fā)生 此外 通過對(duì)培植參數(shù)的優(yōu)化 產(chǎn)出的 蔬菜苗具備更強(qiáng)的抗性 能夠很 大程度上減少種苗繁育和栽培 環(huán)節(jié)中的農(nóng)藥施用 保證農(nóng)產(chǎn)品 安全 減少環(huán)境污染 實(shí)現(xiàn)種苗 繁育的健康綠色可持續(xù)生產(chǎn) 5 3 4 標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè) 植物工廠利用標(biāo)準(zhǔn)化 智能 化 工業(yè)化的生產(chǎn)方式 從而使 種苗繁育的各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠得 以嚴(yán)格控制 能明顯提升資源使 用效率 可見 植物工廠作為智能育 苗的新載體 在精準(zhǔn)環(huán)境控制 資源高效利用 安全高效生產(chǎn)及 標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)等方面具有巨大優(yōu) 勢(shì)及商業(yè)化潛力 隨著健康輕食 理念的逐漸普及 人們的健康飲 食習(xí)慣也在慢慢養(yǎng)成 富含多種 營(yíng)養(yǎng)成分的生菜也將會(huì)成為餐 桌日常的必備食物 因此 植物 工廠在深入開展智能化育苗 標(biāo) 準(zhǔn)化種植 數(shù)字化管控和高效化 運(yùn)營(yíng)等方面 具有很好的發(fā)展趨 勢(shì)和應(yīng)用前景 參考文獻(xiàn) 1 王瑜 全國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 2011 2020 年 發(fā)布 J 農(nóng)業(yè)工 程 2012 2 51 2 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 農(nóng)業(yè) 部辦公廳關(guān)于印發(fā) 全國(guó)設(shè)施蔬菜 重點(diǎn)區(qū)域發(fā)展規(guī)劃 2015 2020 年 的通知 R OL 2017 01 29 san 201711 t20171129 5923411 htm eqid 898267390000fb9500000006 643cb2a0 3 張曉慧 周增產(chǎn) 王峻峰 等 植物 工廠關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用 J 北方 園藝 2010 4 204 207 4 王勤 蔬菜穴盤育苗技術(shù)的發(fā)展 J 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技 2006 7 39 40 5 許亞良 劉新穎 楊其長(zhǎng) 植物工廠 秧苗繁育關(guān)鍵技術(shù)裝備與產(chǎn)業(yè)化 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2022 42 4 12 15 姚元恒 嘉興藍(lán)城春風(fēng)江南農(nóng)業(yè)科 技服務(wù)有限公司 浙江 314207 收稿日期 2023 06 09 可分離式多層立體育苗技術(shù) 出庫苗齡 2023 18 15